多元函数微分法 联系客服

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其中??f(x1,x2,,xn)+?1F1(x1,x2,,xn)???mFm(x1,x2,,xn)(叫拉格朗日函数)

注:上面定理:指出函数z?f(x1,x2,,xn)在限制条件(?)之下条件极值点全部包含

于方程组(?)的解所确定的点(即包含于拉格朗日函数的稳定点).

这实际指出了求条件极值点的方法:只需把拉格朗日函数的稳定点求出来,再逐个加以判别即可求出函数z?f(x1,x2,,xn)的全部条件极值点.

例3. 设有半径为R的圆的内接三角形ABC,问怎样的内接三角形ABC有最大面积?

解:设?ABC三边AB,BC,AC所对的中心角为:x,y,z, 面积为s.

s?1211Rsinx?R2siny?R2sinz,且x?y?z?2?,得;拉格朗日函数:222??R2sinx?R2siny?R2sinz??(x?y?z?2?)

?R2??cosx???0??x2?R2?所以:???cosy???0 y?2??R2??cosz???0??z2?所以:x?y?z?1212120?x,y,z?2? ,由cosx?cosy得x?y

2?2?2?2?,由实际意义s有最大值,所以点P(,,)是函数s的最大值33332?时,即?ABC为等边三角形时,其面积最大. 3点. 所以当x?y?z?讨论:求条件极值分几步?(三步:1o)构造拉格朗日函数;2o)求拉格朗日函数的稳定点;3o)求函数的极值点.)

课堂作业:例. 求抛物线y?x2与直线x?y?2?0 之间的距离..

分析:其距离是指:抛物线与直线上任意两点的距离PQ的最小值. 解:在抛物线和直线上各任取一点P(x,y)与Q(u,v),

令PQ?(x?y)2?(u?v)2(问题就是要求z的最小值!)设z?(x?y)2?(u?v)2 且x2?y?0,u?v?0, 设??(x?y)2?(u?v)2??1(x2?y)??2(u?v),则:

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·P(x,y) ·Q(u,v)

??2(x?u)??1x?0,????xy?2(y?v)?2?1?0,?u??2(x?u)??2?0, ??u?v?2?0. 解该方程组得: ???2(y?v)??2?0,???1?x2?y?0,???v21111577(x,y,u,v,?1,?2)?(,,,?,,?),所以函数z在点

24884411115111157. (x,y,u,v)?(,,,?)取最小值:dmin?(?)2?(?)2?2488284842xn?ynx?y2?(),(n?1,x,y?0). 例. 证明不定式:22xn?ync?()2,所以问题就转化为求分析:设x?y?c,则不定式为z?u(x,y)?22c函数z?u(x,y)在条件x?y?c之下的最小值是()2.

2xn?yn解:设x?y?c,z?u(x,y)?, G?{(x,y)x,y?0,x?y?c},设

2??nn?1??x?2y???0?1nccnn?1?? ,的稳定点??(x?yn)??(x?y?c,解方程组)P(,) ??y???0?y2222???x?y?c?0?????因为函数定义域是闭三角形ABC

0n?ync2?, 因为在边界OA和OB上的值:u(0,c)?u(c,0)?22cccncncccu(,)?()?,所以函数在P(,)取最小值()n,所以 2222222xn?yncx?yn?()2?(u(x,y)?). 222

隐函数存在Th在几何上的应用

一. 空间曲线的切线与法平面

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